Вокруг самого яркого из когда-либо обнаруженных квазаров обнаружены загадочные радиоструктуры

Астрономы обнаружили два больших загадочных объекта, вырывающихся из самой яркой черной дыры в известной Вселенной.

Сверхмассивная черная дыра 3C 273, обнаруженная в 1959 году в ходе исследования космических источников радиоволн, квазар — сокращение от «квазизвездный объект», потому что свет, излучаемый этими гигантами, достаточно ярок, чтобы его можно было принять за свет звезд.

Хотя сами черные дыры не излучают свет, самые большие из них окружены гигантскими вихри газа, называемые аккреционными дисками; когда газ падает в черную дыру со скоростью, близкой к скорости света, трение нагревает диск и заставляет его вспыхивать излучением, обычно обнаруживаемым в виде радиоволн.

Квазар 3C 273 — первый из когда-либо идентифицированных квазаров. Она также является самой яркой, сияя более чем в 4 триллиона раз ярче Земного Солнца, находясь на расстоянии более 2,4 миллиардов световых лет от нас.

На протяжении десятилетий ученые изучали пылающую черную дыру. ядро, однако из-за того, что квазар такой яркий, изучение окружающей галактики, в которой он находится, было почти невозможным. Эта поразительная яркость, по иронии судьбы, оставила ученых в неведении относительно того, как квазары влияют на галактики-хозяева.

Теперь новое исследование, опубликованное 28 апреля в The Astrophysical Journal , может наконец изменить ситуацию. что.

Связано: Далекие «квазарные цунами» разрывают свои собственные галактики на части

В ходе исследования группа исследователей откалибровала большой миллиметр Atacama/ радиотелескопа с субмиллиметровой решеткой (ALMA) в Чили, чтобы отделить яркое свечение квазара 3C 273 от света, излучаемого галактикой-хозяином.

Им остались только радиоволны, излучаемые галактикой квазара. две массивные и таинственные радиоструктуры, которых никогда раньше не видели.

Одна структура кажется огромным пятном радиоизлучения, которое окутывает всю галактику, а затем простирается на десятки тысяч световых лет к юго-западу. Этот радиотуман перекрывается второй структурой — гигантской струей энергии, известной как астрофизическая струя, которая также простирается на десятки тысяч световых лет.

Ученые точно не знают, как и почему образуются астрофизические джеты. Однако они знают, что джеты обычно наблюдаются вокруг квазаров и других сверхмассивных черных дыр и, вероятно, возникают в результате взаимодействия между черной дырой и ее пыльным аккреционным диском. Джеты обычно состоят из ионизированного (электрически заряженного) вещества и движутся со скоростью, близкой к скорости света.

Излучение, испускаемое этими джетами, может казаться ярче или тусклее в зависимости от радиочастоты, на которой они просматриваются. – однако большая радиоструктура, окружающая галактику 3C 273, показала равномерную яркость независимо от ее частоты. По мнению исследователей, это говорит о том, что две радиоструктуры созданы отдельными, не связанными между собой явлениями.

После проверки нескольких теорий команда пришла к выводу, что большой радиотуман вокруг галактики возникает из-за звездообразующего газообразного водорода. это ионизируется непосредственно самим квазаром. По словам исследователей, это первый случай, когда ионизированный газ простирается на десятки тысяч световых лет вокруг сверхмассивной черной дыры.

Это открытие затрагивает давнюю загадку астрономии: может ли квазар ионизировать столько газа в своей родительской галактике, что это препятствует образованию новых звезд? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи сравнили предполагаемую массу газа галактики с другими галактиками того же типа и размера.

Они обнаружили, что, хотя квазар ионизировал поистине ошеломляющее количество газа, превратив его в бесполезным для создания новых звезд, звездообразование в галактике в целом явно не подавлялось. Это говорит о том, что процветающие, растущие галактики все еще могут существовать с излучающими радиацию квазарами в их центрах.

«Это открытие открывает новый путь к изучению проблем, которые ранее решались с помощью наблюдений в оптическом свете», — ведущий автор исследования Шинья Комуги. , доцент Университета Когакуин в Токио, говорится в заявлении.

«Применяя ту же технику к другим квазарам, мы ожидаем понять, как развивается галактика посредством ее взаимодействия с центральным ядром».

Подпись к верхнему изображению: Квазар 3C 273, наблюдаемый с помощью космического телескопа Хаббл (слева) и радиотелескопа ALMA (справа). Большой тусклый радиообъект показан сине-белым, а яркая энергетическая струя — оранжевым.

Похожий контент:

10 открытий огромных черных дыр, сделанных в 2020 году

Самый яркий квазар ранней Вселенной сияет светом 600 триллионов солнц

Как галактики классифицируются по типам (инфографика)

Эта статья изначально была опубликована Live Science. Прочтите оригинал статьи здесь.